[發明專利]一種電動汽車智能充放電控制方法

有效

• 申請號: 201210003032.8
• 申請日: 2012-01-06
• 公開（公告）號: CN102570490A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 嚴輝;謝添卉;李武峰;崔宇;李曉強
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J7/02
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域：

本發明涉及電動汽車充電領域，具體涉及一種電動汽車智能充放電控制方法。

背景技術：

國家863計劃電動汽車重大專項對電動汽車發展起到重大推動作用。電動汽車規模化發展后，必然對充電設施及其配套電網建設提出新的要求。在目前國家電網的建設情況下，大量電動汽車同時充電，將造成電力負荷過大，電網容量不能滿足要求。利用峰谷電價差的調控策略，鼓勵用戶在電網負荷的低谷時期為電動汽車充電，而在負荷高峰時期由電動汽車電池向電網放電，則可合理建設供電網的容量，實現電網運營和電動汽車用戶的整體效益。

眾所周知，當電網系統負荷需求的總有功功率大于發電機的總輸出功率的時候，電網系統的電壓和頻率便會下降；在發電機的總輸出功率較大的情況下，電網系統電壓和頻率便會上升。有時電動汽車盲目充電，致使電網波動較大，給電網和用戶帶來不便。

發明內容：

針對現有技術的不足，本發明設計一種電動汽車智能充放電控制方法，本控制方法通過實時檢測的電網的電壓狀態，提取電網電壓形態譜線的特征判斷電網的負荷狀態。通過充放電策略的控制算法，確定電動汽車的充放電狀態，來達到調節電網負荷平衡的目的，保證電網供電系統的電能質量，使充電機的安全穩定運行。

本發明提供的一種電動汽車只能充放電控制方法，其改進之處在于，所述方法包括如下步驟：

(1)采集電網電壓波形；

(2)對所述電網電壓波形進行數學形態學變換，提取對應電網形態特性曲線；

(3)將所述電網形態特性曲線輸入到神經網絡，判斷電網運行的負荷狀態；

(4)利用所述電網負荷狀態信息，結合峰谷階梯電價和用戶的充電需求制定充放電控制策略。

其中，步驟(1)通過電壓互感器采集電力系統電壓。

其中，步驟(2)所述提取對應電網形態特性曲線包括如下步驟：

A.定義形態譜；

B.選取結構元素；

C.選擇所述結構元素的長度；

D.選擇所述結構元素的幅度；

E.提取形態譜。

其中，步驟(3)包括如下步驟：

1)選取電網運行狀態；

2)根據運行狀態選取對應的形態譜數據；

3)選取負荷狀態神經網絡判決器；

4)將所述形態譜數據傳給所述負荷狀態判決器判斷電網運行的負荷狀態；所述負荷狀態包括電網重負荷運行、電網負荷平衡運行和電網輕負荷運行狀態。

其中，步驟(4)所述充放電控制策略包括如下步驟：

所述電網重負荷運行時，提高充電電價，以降低電動汽車用戶充電的數量或鼓勵電動汽車用戶將電能回饋電網；

電網負荷平衡運行時，電動汽車按需求充電。

電網輕負荷運行狀態時，降低電價，以鼓勵電動汽車用戶進行充電。

其中，所述電壓互感器之前設有濾波電路，電力系統電壓通過濾波電路濾波后傳給所述電壓互感器進行采集。

與現有技術比，本發明的有益效果為：

1.本發明通過對電動汽車充放電開展供、充電系統相互影響研究，定性分析和定量評估用電峰谷期的電網電壓特性，通過大量仿真實驗和現場實測相結合，研究電動汽車作為可調節負荷時對供電系統影響，制定出一種電動汽車智能充放電控制方法，通過實時檢測的電網的電壓狀態，提取電網電壓形態譜線的特征判斷電網的負荷狀態。通過充放電策略的控制算法，確定電動汽車的充放電狀態，來達到調節電網負荷平衡的目的，保證電網供電系統的電能質量，使充電機的安全穩定運行。

2.本發明解決了頻率測量電網狀態的方法中不能很好的抑制諧波分量，計算量偏大，要對每一周波都進行一次計算，將會占用過多的處理器時間，其不能兼顧計算精度與實時性的問題和測量精度受電壓過零點的影響較大等問題。

3.本發明通過電動汽車與智能電網的融合，提高了電動汽車用戶充電的經濟性和便利性；并可通過電動汽車充電的智能管理，提高電網運行效率。

4.本發明對科學合理地規劃充電設施和配電網建設，減少規?；妱悠嚦潆娨鸬呐潆娋W改造建設投資，提高設施利用率，改善充電設施建設的經濟性有重要意義。

附圖說明

圖1為本發明提供的形態譜提取流程圖。

圖2為本發明提供的電網狀態識別神經網絡模型圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步的詳細說明。

本實施例的電動汽車智能充放電控制方法包括如下步驟：

(1)采集電網電壓波形；